【步步高 学案导学设计】高中物理 2.1 指南针与远洋航海学案 新人教版选修11.docVIP

2.1 指南针与远洋航海学习目标定位1.了解指南针在远洋航海中的作用，理解科学技术在社会发展中的作用了解磁学基础知识.2.知道磁感线，知道磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向.3.了解磁感线描述条形磁铁、蹄形磁铁的磁场分布情况.4.了解地理南北极与地磁南北极反向并且不重合，知道磁偏角一、指南针与远洋航海1我国是最早在航海上使用指南针的国家导航时兼用罗盘和观星，二者相互补充，相互修正用罗盘指引航向，探索航道，将船舶航向的变动与指南针指向变动的对应关系总结出来，画出的航线在古代称为“针路”或“针径”2葡萄牙航海家麦哲伦用了三年时间完成了环球航行，通过这次航行，人类更加认识到地球是球形二、磁场1磁体是通过磁场对铁一类物质发生作用的，磁场和电场一样，是物质存在的另一种形式，是客观存在的2磁场的方向规定：在磁场中的某一点，小磁针静止时北极所指方向就是那一点的磁场方向3磁感线：是在磁场中画出一些有方向的曲线，在这些曲线上，每一点的切线方向都与该点的磁场方向一致，磁感线的疏密程度表示磁场强弱三、磁性的地球1地磁的两极：地磁体的南极在地球的北极附近，地磁体的北极在地球的南极附近2磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫磁偏角3地球具有磁场，宇宙中的许多天体都有磁场火星不象地球那样有一个全球性的磁场，因此指南针不能在火星上工作.一、磁场问题设计阅读教材并思考如何确定磁场的方向？答案方法一：将一不受外力的小磁针放入磁场中需测定的位置，当小磁针在该位置静止时，小磁针n极的指向即为该点的磁场方向方法二：磁感线上任一点的切线方向就是该点的磁场方向要点提炼1磁极：磁体的各部分磁性强弱不同，磁性最强的区域叫磁极能够自由转动的磁体，如用细线悬吊的磁针，静止时指南的磁极叫南极(s极)，指北的磁极叫北极(n极)2磁场(1)定义：磁场是存在于磁极周围的一种特殊物质(2)磁场的方向规律：在磁场中的某一点，小磁针北极受力的方向，也就是小磁针静止时北极所指的方向，就是那一点的磁场方向(3)磁场的基本性质：对放入其中的磁体和通电导体有力的作用二、磁感线1定义：磁感线是为了形象地描述磁场而人为假设的曲线，线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向相同2特点：(1)在磁体外部，磁感线从北极发出，进入南极；在磁体内部由南极回到北极(2)磁感线的疏密程度表示磁场的强弱，磁感线越密的地方磁场越强；磁场方向即过该点的磁感线的切线方向(3)磁感线闭合而不相交，不相切，也不中断(4)没有画磁感线的地方，并不表示那里就没有磁场存在，通过磁场中的任一点总能而且只能画出一条磁感线(5)磁场中的任何一条磁感线都是闭合曲线例如：条形磁铁或通电螺线管的磁感线在外部都是从n极发出进入s极，在内部则由s极回到n极，形成闭合曲线延伸思考请思考电场线与磁感线有哪些相同点和不同点，并填写下表.电场线磁感线电场线从正电荷(或无穷远)发出，终止于无穷远(或负电荷).在磁体内部，磁感线是从s极指向n极，外部是从n极发出从s极进去正电荷在电场中某点受到电场力的方向与该点的场强方向一致，也与该点所在电场线的切线方向一致.小磁针在磁场中静止时n极的受力方向与该点的磁场方向一致，也与该点所在磁感线的切线方向一致电场中任何两条电场线都不相交.磁场中任何两条磁感线都不相交电场线的疏密程度表示电场的强弱.磁场线的疏密程度表示磁场的强弱.三、磁性的地球问题设计放在地面上的小磁针静止时为什么指向南北方向呢？地面附近地磁场的磁性强吗？答案因为地球是有磁性的；地面附近地磁场的磁性不强要点提炼1地磁场：地球是一个巨大的磁体，地球周围存在着磁场地磁场2两极：地磁体的南极在地球的北极附近，地磁体的北极在地球的南极附近3磁偏角：地球的地理两极与地磁两极并不重合，因此，磁针并非准确地指南或指北，其间有一个交角，叫地磁偏角，简称磁偏角4地磁场分布如图1所示图1例1条形磁铁上部一小磁针平衡时n极指向如图2所示，假定磁铁内部也有一小磁针，平衡时如图所示，则下列说法正确的是()图2a磁铁c端是n极，d端是s极b磁铁c端是s极，d端是n极c小磁针a端是n极，b端是s极d小磁针a端是s极，b端是n极解析小磁针静止时n极的指向即为该处的磁场方向，条形磁铁外部磁感线方向是由n极指向s极，而内部是由s极指向n极，由小磁针静止时n极所指的方向可判定磁铁c端是s极，d端是n极；磁铁内部的小磁针，由内部磁场方向可判定，a端是s极，b端是n极答案bd针对训练铁棒a能吸引小磁针，铁棒b能排斥小磁针，若将铁棒a靠近铁棒b，则()aa、b一定互相吸引ba、b一定互相排斥ca、b之间有可能无磁场力作用da、b可能互相吸引，也可能互相排斥答案d解析小磁针本身有磁性，能够吸引没有磁性的铁棒，故铁棒a可能有磁性，也可能没有磁性，铁棒b能排斥小磁针，说明铁棒b一定有磁性，若a无磁性，当a靠近b时，在b的磁场作用下会被磁化而相互的吸引若a有磁性，则a、b两磁体都分别有北极和南极，当它们的同名磁极互相靠近时，互相排斥；当它们的异名磁极互相靠近时，互相吸引这说明不论a有无磁性，它们之间总有磁场力的作用，故只有d项正确二、磁感线的理解例2关于磁感线，下列说法中正确的是()a两条磁感线的空隙处一定不存在磁场b磁感线总是从n极到s极c磁感线上每一点的切线方向都跟该点的磁场方向一致d两个磁场叠加的区域，磁感线就可能相交解析磁感线是为了形象描述磁场而假设的有方向的曲线，曲线上每一点的切线方向表示磁场的方向，曲线的疏密表示磁场的强弱，所以c正确，a不正确；在磁体外部磁感线从n极到s极，内部从s极到n极，磁感线不相交，所以b、d不正确答案c针对训练如图3所示，oo1为条形磁铁的轴线，a、b、c为轴线上的点，则这三点的磁场强弱关系为()图3aabc babccacb dabc答案b解析在条形磁铁的轴线上，离磁铁越远，磁场越弱，所以选项b正确1(对磁场的理解)下列关于磁场的说法中正确的是()a磁场和电场一样，是客观存在的特殊物质b磁场是为了解释磁极间相互作用而人为规定的c磁极与磁极间是直接发生作用的d磁场只有在磁极与磁极、磁极与电流发生作用时才产生答案a解析磁场是客观存在于磁极或电流周围的一种物质，是不以人的意志为转移的，所以a对，b、d错；磁极与磁极之间、磁极与电流之间、电流与电流之间的作用都是通过它们的磁场发生的，并不需要物体之间直接接触，所以c是错误的2(磁感线的理解)磁感线上某点的切线方向表示()a该点磁场的方向b小磁针在该点的受力方向c小磁针静止时n极在该点的指向d小磁针静止时s极在该点的指向答案ac3(地磁场)关于地磁场的说法正确的是()a地磁场的北极在地理北极附近b地磁场的方向总与地面平行，